Cuando los astrónomos rastrean sistemas planetarios cercanos en busca de vida, centran su atención en busca de la vida, centran su atención en las zonas habitables de cada sistema, donde el calor irradiado desde la estrella es justo el adecuado para mantener el agua del planeta en forma líquida.
Se ha descubierto un número de planetas orbitando estrellas enanas rojas, las cuales son aproximadamente tres cuartos de las estrellas cercanas a nuestro Sistema Solar. Los planetas potencialmente habitables deben orbitar cerca de esas estrellas – tal vez a 1/50 de la distancia de la Tierra al Sol – dado que esas estrellas son más pequeñas y generan menos calor que nuestro Sol.
Pero nuevos cálculos indican que, con planetas tan cerca, las fuerzas de marea ejercidas sobre los planetas por la gravedad de la estrella madre, podrían limitar lo que se conoce como zona habitable de la estrella y cambiar el criterio de búsqueda de planetas donde la vida podría potencialmente echar raíces.
Los científicos creen que el agua líquida es esencial para la vida. Pero un planeta también debe tener tectónica de placas para eliminar el exceso de carbono de su atmósfera y confinarlo en rocas para evitar un calentamiento por invernadero desbocado. La tectónica, o el movimiento de las placas que forman la superficie de un planeta, normalmente está dirigido por el decaimiento radiactivo del núcleo del planeta, pero la gravedad de una estrella puede causar mareas en el planeta, lo cual crea más energía para dirigir la tectónica de placas.
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No obstante, las fuerzas tectónicas no pueden ser tan severas para que los eventos geológicos repavimenten la superficie del planeta y destruyan la vida que pudiese haber logrado un asidero, comenta. El planeta debe estar a una distancia donde el tirón del campo gravitatorio de la estrella genere tectónica sin disparar una actividad volcánica extrema que regenere la superficie del planeta en un tiempo demasiado corto para que la vida prospere.
Barnes es el autor principal de un artículo que se publicará en The Astrophysical Journal Letters que usa unos nuevos cálculos de modelos de ordenador para definir una “zona habitable de marea”. Los coautores son Brian Jackson y Richard Greenberg de la Universidad de Arizona y Sean Raymond de la Universidad de Colorado. La investigación estuvo patrocinada por la NASA.
Los nuevos cálculos tienen implicaciones para planetas que se consideraban anteriormente demasiado pequeños para ser habitables. Un ejemplo es Marte, el cual solía tener tectónica pero cuya actividad ha cesado cuando el calor del núcleo interno en decaimiento del planeta se disipó.
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Desde hace tiempo se ha considerado que distintas lunas de Júpiter podían potencialmente albergar vida. Pero una de ellas, Io, tiene tanta actividad volcánica, resultado de las fuerzas de marea de Júpiter, que no se considera un buen candidato. La actividad tectónica rehace la superficie de Io en menos de un millón de años.
“Si eso sucediera en la Tierra, sería difícil imaginar cómo se desarrollaría la vida”, dijo Barnes.
Un potencial planeta similar a la Tierra, pero ocho veces más masivo, llamado Gliese 581d fue descubierto en 2007 aproximadamente a 20 años luz de distancia en la constelación de Libra. Al principio se pensó que el planeta estaba demasiado lejos de su sol, Gliese 581, para tener agua líquida, pero observaciones recientes han determinado que la órbita está dentro de la zona habitable para el agua líquida. No obstante, el planeta está fuera de la zona habitable debido a las fuerzas de marea de su sol, lo cual creen los autores que limita drásticamente las posibilidades de vida.
“Nuestro modelo predice que las mareas pueden contribuir sólo en un cuarto del calor requerido para hacer un planeta habitable, por lo que puede requerirse mucho calor procedente del decaimiento de isótopos radiactivos para llegar a la diferencia”, dijo Jackson.
Barnes añade: “El fondo es que las fuerzas de marea son un factor importante que tenemos que considerar cuando buscamos planetas habitables”.
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